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两个耦合抛物型方程的边界零能控性:特征值与特征函数的同时凝聚

偏微分方程分析 2021-03-03 v2 最优化与控制

摘要

设矩阵算子 L=Dxx+q(x)A0L = D\partial_{xx} + q(x)A_0,其中 D=diag(1,ν)D = diag(1, \nu)ν1\nu \neq 1qL(0,π)q \in L^{\infty} (0, \pi),且 A0A_0 为1阶 Jordan 块。我们分析系统 ytLy=0y_t - Ly = 0 的边界零能控性。当 νQ+\nu \notin \mathbb{Q} ^*_+ q(x)=1q(x) = 1x(0,π)x \in (0, \pi) 时,存在 (L,D(L))(L^* , D(L^*)) 的一族根向量构成 Riesz 基,此外 F. Ammar Khodja、A. Benabdallah、M. Gonzalez-Burgos、L. Teresa 证明了依赖于 (L,D(L))(L^* , D(L^*)) 特征值凝聚的最小控制时间的存在性。但存在 qL(0,π)q \in L^{\infty} (0, \pi) 使得 (L,D(L))(L^* , D(L^*)) 的特征函数族是完备的却不是 Riesz 基。在此框架下出现了新现象:特征值与特征函数的同时凝聚。我们证明了最小时间 T0[0,+]T_0 \in [0, +\infty] 的存在性,它依赖于 (L,D(L))(L^* , D(L^*)) 的特征值及其相伴特征函数的凝聚,使得相应系统在任意 T>T0T > T_0 时零能控,而在 T<T0T < T_0 时不能控。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.04472,
  title  = {Boundary null-controllability of two coupled parabolic equations : simultaneous condensation of eigenvalues and eigenfunctions},
  author = {Hadji El and El Hadji Samb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04472},
  year   = {2021}
}

备注

ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations, EDP Sciences, In press, 27, pp.S29